Климатический центр Росгидромета

Новости партнеров

EOS: Под ледниковым щитом Антарктиды может быть много воды

 

Сейсмические исследования указывают на масштабы потенциальной системы подземных вод на Белом континенте.

В Антарктиде подо льдом есть жидкая вода, и, возможно, её много. К такому выводу пришли авторы нового исследования, в котором сейсмографические приборы использовались для изучения до сих пор практически неизученной границы между коренными породами Антарктиды и её ледяным щитом.

Предыдущие гидрологические исследования и моделирование обнаружили свидетельства наличия озёр и рек под Антарктическим ледяным щитом, хотя многое в этом регионе остаётся неизвестным.

С помощью набора сейсмических датчиков исследователи из Университета Стоуни-Брук добавили новые точки данных на карту подледниковой Антарктиды, обнаружив свидетельства наличия слоя водонасыщенных осадков или горных пород подо льдом. Этот слой может иметь значение для моделей систем подземных вод Антарктиды, а также для будущих движений ледяного щита по мере его сползания к океану.

Землетрясения под льдом

Данные, которые будут представлены на ежегодном собрании Американского геофизического союза (AGU) в 2025 году, получены с помощью комплекса из более чем 600 сейсмических датчиков, расположенных в две длинные линии общей протяжённостью около 600 километров вблизи Южного полюса. Датчики были установлены в течение двух полевых сезонов в Антарктиде. Датчики сканируют сейсмические волны, проходящие через верхние слои Земли и проникающие в ледяной щит.

Эти волны несут в себе следы каждой среды, через которую они прошли, пояснил Вайзен Шен (Weisen Shen), геолог из Университета Стоуни-Брук и соавтор статьи. Чтобы выделить эту информацию, исследователи применили математический метод, называемый функцией приёмника, чтобы удалить информацию об источнике волн, оставив только следы того, через что они прошли на своём пути к датчику.

В данных, полученных из-под Южного полюса, в регионе, известном как бассейн Пенсакола-Поул, исследователи обнаружили слой с очень низкой скоростью распространения сейсмических волн, где они распространяются слишком медленно, чтобы проводящей средой могли быть коренные породы или лёд.

Хотя авторы не могут точно сказать, как выглядит этот слой, Шен отметил, что наилучшим объяснением является слой водонасыщенных осадков или песчаника, вероятно, толщиной в сотни метров.

«Мы полагаем… что подо льдом должна существовать некая система водоносных горизонтов, система грунтовых вод, которая должна сохраняться», — сказал он.

Шен отметил, что вода там может быть даже связана с грунтовыми водами в других частях Антарктиды. Если это так, вода может перемещаться под поверхностью Антарктиды через гидрологически связанные бассейны и, возможно, даже выходить в океан.

Этот сценарий может иметь последствия для повышения уровня моря, но, как отметила Кристин Доу (Christine Dow), гляциолог из Университета Ватерлоо, мы знаем слишком мало, чтобы утверждать это наверняка. По результатам своего моделирования Доу, не участвовавшая в исследовании, отметила, что, по всей видимости, эти бассейны не связаны с океаном.

«Но эти модели основаны на наших современных знаниях о том, где под Антарктикой находится замёрзший грунт, а где нет», — сказала она. «Возможно, эта новая информация изменит ситуацию».

Доу приветствовала новые данные о практически неизведанном ландшафте подледниковой Антарктиды, где учёные имеют свидетельства сложного взаимодействия озёр, рек и грунтовых вод, но мало убедительных данных о топографии континента.

«Всё, что мы можем сделать, чтобы расширить наши знания о происходящем… просто попытаться сузить этот поистине странный ландшафт подо льдом», — сказала она.

Больше вопросов, чем ответов

Один из вопросов, который поднимают новые данные, заключается в том, откуда берётся тепловая энергия, необходимая для таяния воды, отметил Ханьсяо У (Hanxiao Wu), аспирант Университета Стоуни-Брук и первый автор статьи. Это может быть геотермальное тепло снизу, трение, вызванное движением льда на поверхности, или комбинация этих факторов.

Один из выводов исследования заключается в том, что оценки геотермального теплового потока под Антарктидой, возможно, потребуется повысить, сказала Доу. Модели движения и эволюции ледяного щита, возможно, также потребуется изменить, чтобы учесть сотни метров водонасыщенных осадков. «Это кардинально меняет ситуацию», — сказала Доу.

Если под Антарктидой окажется больше воды, чем считалось ранее, и если эта вода будет перемещаться на большие расстояния и в больших объёмах, уровень моря может подняться выше текущих прогнозов, сказал Шен. однако он предупредил, что пока рано оценивать любую из этих вероятностей с большой уверенностью.

Сейчас Шен и его коллеги-исследователи сосредоточены на улучшении своего набора данных и поиске сотрудничества с другими геофизиками для анализа последствий своих открытий. У вернулся в Антарктиду в полевой сезон 2025–2026 гг., где команда добавляет ещё одну линию сейсмических датчиков для расширения зоны покрытия и работает над отслеживанием антенной решётки, чтобы лучше понимать изменения высоты снежного покрова.

В будущем они надеются получить дополнительные данные со спутников, магнитотеллурических исследований и волоконно-оптических кабелей для более полного изучения ледяного покрова и его подстилающей поверхности, возможно, в рамках Пятого Международного полярного года в 2032 году.

Что именно найдут учёные, пока неизвестно. Но, учитывая миллионы квадратных миль суши подо льдом, потенциал для открытий весьма огромен.

 

Ссылка: https://eos.org/articles/the-land-beneath-antarcticas-ice-might-be-full-of-water

Печать

Nature Communications Earth & Environment: Последние тенденции изменения температуры поверхности моря препятствуют восстановлению стратосферного озона над Антарктикой

 

Недавние сообщения об аномально больших озоновых дырах указывают на неопределённость в восстановлении озонового слоя над Антарктикой. Данное исследование показывает, что тенденции изменения температуры поверхности моря в течение этого столетия препятствуют этому восстановлению, несмотря на снижение концентрации озоноразрушающих веществ. Наблюдения демонстрируют значительное восстановление среднего полярного столба озона в сентябре 2000–2021 гг., что контрастирует с существенным уменьшением содержания озона в средней стратосфере южной части Тихого океана в октябре–ноябре. Численные эксперименты показывают, что одно только уменьшение концентрации озоноразрушающих веществ способствует значительному восстановлению антарктического озонового слоя в течение всей южной весны. Однако наложение наблюдаемых линейных приростов температуры поверхности моря приводит к значительному уменьшению содержания озона в стратосфере южной части Тихого океана в октябре–ноябре и снижает среднее весеннее восстановление примерно на 46%. Как данные реанализа, так и моделирование указывают на то, что воздействие температуры поверхности моря ослабляет активность планетарных волн в стратосфере Антарктики, вызывая региональное охлаждение и потерю азотной кислоты. Эти изменения увеличивают соотношение между активными галогенами и их резервуарами, тем самым способствуя разрушению озонового слоя.

 

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s43247-025-03042-1

Печать

Climatic Change: Характеристика и корректировка ошибок глобальных климатических моделей в сценариях многолетних экстремальных осадков

 

Ряд исследований продемонстрировали тенденцию глобальных климатических моделей (ГКМ) недооценивать многолетнюю изменчивость осадков во многих регионах мира. Авторы представляют метод коррекции смещений многолетней изменчивости осадков (Multiyear Precipitation Variability Bias Correction, MPVBC) для построения более реалистичных сценариев многолетних экстремальных осадков. Это исследование рассматривает бассейны, охватывающие часть системы водоснабжения Нью-Йорка, расположенную к западу от реки Гудзон, которая исторически обеспечивала 90% водоснабжения города. В этом регионе многолетняя изменчивость осадков, определяемая как диапазон их количества, занижена в ГКМ примерно в 1,5–7 раз для периодов от 1 до 20 лет, при этом медианная ГКМ занижает изменчивость в два–три раза. Поправка посредством MPVBC изменяет медианную величину осадков ГКМ во время наиболее экстремальных сухих и влажных событий на 10–25%. Представленные результаты включают в себя ГКМ, подвергнутые широко распространённым методам даунскейлинга и/или коррекции смещения в годовом или субгодовом масштабе. Это говорит о том, что будущие многолетние сценарии экстремальных осадков, полученные с помощью ГКМ, могут не отражать весь спектр вероятных экстремальных сценариев, что потенциально затрудняет оценку устойчивости систем водоснабжения или, что ещё хуже, вселяет в специалистов по управлению водными ресурсами необоснованную самоуспокоенность.

 

Ссылка: https://link.springer.com/article/10.1007/s10584-025-04033-z

Печать

Nature Communications: Асимметричный перенос газа посредством пузырьков увеличивает поглощение CO2 Мировым океаном

 

Поток углекислого газа (CO2) между морем и атмосферой обычно оценивается как произведение скорости переноса газа и разницы в летучести CO2 между поверхностью океана и атмосферой. Общий газообмен включает в себя межфазный перенос через сплошную поверхность и перенос, обусловленный пузырьками при обрушении волн. В то время как межфазный перенос симметричен для вторжения и ускользания, перенос, обусловленный пузырьками, теоретически способствует вторжению благодаря гидростатическому давлению, хотя полевые данные отсутствуют. В данной работе авторы приводят прямые полевые доказательства этой асимметрии и разрабатывают уравнение асимметричного потока. Применение асимметричного уравнения уменьшает смещение скорости переноса газа и увеличивает глобальное поглощение CO2 океаном на 0,3–0,4 Пг С в год (в среднем ~15% с 1991 по 2020 гг.) по сравнению с традиционными оценками. Для более точной количественной оценки фактора асимметрии необходимы дополнительные данные об ускользании. Это исследование показывает, что океан мог поглотить больше CO2, чем считалось ранее, и для будущих оценок потоков CO2 следует использовать асимметричное уравнение.

 

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s41467-025-66652-5

Печать

Nature Climate Change: Наблюдаемые масштабные и глубоко затрагивающие комплексные изменения состояния океана за последние 60 лет

 

Множество факторов стресса, связанных с климатом, влияют на океан, включая потепление, закисление, деоксигенацию и колебания солёности, оказывая глубокое воздействие на циклы земной системы, морские экосистемы и благополучие человека. Тем не менее, глобальная перспектива совокупного воздействия этих изменений на состояние океана как на поверхности, так и под поверхностью остаётся неясной. В данной работе, применяя методологию времени возникновения к наблюдаемым физическим и биогеохимическим переменным, которые в совокупности называются комплексными факторами воздействия на климат, авторы показывают, что отдельные и комплексные изменения состояния океана стали всё более заметными в глобальном масштабе за последние 60 лет. В частности, наблюдения показывают одновременное возникновение комплексных факторов воздействия на климат в регионах, охватывающих субтропическую и тропическую Атлантику, субтропическую часть Тихого океана, Аравийское и Средиземное моря. Авторы подчёркивают обширную подверженность различных слоёв океана комплексному возникновению, характеризующемуся значительной интенсивностью, продолжительностью и масштабом. Эти результаты предоставляют комплексную структуру и перспективу для иллюстрации уязвимости океана к всеобъемлющим и взаимосвязанным изменениям в условиях потепления климата.

 

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s41558-025-02484-x

Печать

Nature Reviews Earth & Environment: Изменение климата в горных условиях, зависящее от высоты над уровнем моря

 

В горных регионах наблюдаются быстрые изменения окружающей среды в условиях антропогенного потепления. Темпы этих изменений часто стратифицированы по высоте, что приводит к изменению климата, зависящему от высоты над уровнем моря. В данном обзоре авторы рассматривают свидетельства систематического изменения высотных профилей температуры воздуха и осадков (включая снег). В глобальном масштабе различия между тенденциями изменения температуры, осадков и снегопадов в горах и низинах составляют 0,21 °C в течение столетия (усиление потепления в горах), –11,5 мм в течение столетия (усиление высыхания в горах) и –25,6 мм в течение столетия (усиление таяния снега в горах) соответственно за период с 1980 по 2020 гг., на основе усреднения имеющихся наборов данных на сетке. Региональный анализ иногда показывает противоположные тенденции. Это изменение климата, зависящее от высоты над уровнем моря, в первую очередь обусловлено изменениями альбедо поверхности, удельной влажности и концентраций атмосферных аэрозолей. На протяжении всего XXI века большинство моделей предсказывают продолжение усиленного потепления в горных регионах (на уровне 0,13 °C в течение столетия), но изменения в количестве осадков менее определённы. Накладываясь на эти глобальные тенденции, закономерности изменения климата в горных регионах могут существенно различаться. Характер изменения климата в Скалистых горах и на Тибетском нагорье более соответствует среднему мировому значению, чем в других регионах. Наблюдения в горах in situ смещены в сторону низких высот, а понимание изменения климата в горных регионах - в сторону средних широт. Для понимания воздействия изменения климата в горных регионах на экологические и гидрологические системы срочно необходимы усилия по устранению этой неравномерности распределения данных и повышению пространственного и временного разрешения моделей горных процессов.

 

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s43017-025-00740-4

Печать

Nature Scientific Data: Глобальный набор данных о засухах для многомерного составного индекса засухи (MCDI) и его составляющих индексов

 

Высокоточные наборы данных об индексах засух необходимы для мониторинга и оценки засух. Несмотря на многочисленные глобальные/региональные наборы данных об индексах засух, наборы данных об составных индексах засух, всесторонне учитывающих метеорологические, сельскохозяйственные и гидрологические факторы, по-прежнему крайне ограничены, что затрудняет сбор сложной динамики засух и комплексную оценку рисков. Для устранения этого пробела в данном исследовании был создан глобальный набор данных о засухах с разрешением 0,1° (1980–2019 гг.) на основе недавно разработанной концепции многомерного составного индекса засух (Multivariate Composite Drought Index, MCDI), который учитывает временной лаг и кумулятивные эффекты засухи и может эффективно характеризовать комплексные характеристики засух. Набор данных содержит MCDI и четыре его составляющих индекса (стандартизированный индекс осадков и фактической эвапотранспирации (Standardized Precipitation Actual Evapotranspiration Index, SPAEI), стандартизированный индекс влажности почвы (Standardized Soil Moisture Index, SSI), стандартизированный индекс стока (Standardized Runoff Index, SRI), индекс дефицита водных ресурсов (Water Storage Deficit Index, WSDI)) в месячном масштабе. Результаты проверки показали, что они хорошо отражают эволюцию засухи и процесс реагирования экосистем, особенно индекс MCDI. В целом, набор данных компенсирует дефицит данных комплексного индекса засухи и обеспечит информационную поддержку для глобального мониторинга засух и адаптивного управления ими в условиях изменения климата.

 

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s41597-025-06320-x

Печать

EOS: Новые уроки древнего льда: как мы понимаем потепление в прошлом (и будущем)

 

Фрагменты голубого льда возрастом до 6 миллионов лет — самые древние из когда-либо найденных — дают ключ к пониманию циклов потепления на Земле. Исследователи используют эти древние данные для уточнения моделей будущего климата.

Представить себе Землю миллионы лет назад – её ландшафты, атмосферу, температуру – непросто.

Однако в Антарктиде редкие образования, известные как области голубого льда, могут дать уникальную возможность заглянуть в то далёкое прошлое. Эти области, составляющие всего 1% континента, образуются там, где сильные ветры смывают поверхностный снег. Не все области голубого льда содержат очень старый лёд, но иногда медленное движение ледяного щита сохраняет древние слои.

Регион Аллан-Хиллз, расположенный на краю Восточно-Антарктического ледникового щита, является одним из таких районов голубого льда. Здесь исследователи обнаружили лёд возрастом до 6 миллионов лет – самый древний из когда-либо найденных.

Исследование льда, опубликованное в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, показало, что некоторые его участки образовались в периоды гораздо более тёплые, чем сегодня, – когда уровень моря был выше, а редколесья и луга покрывали большую часть планеты.

Ледяные керны Аллан-Хиллз не являются сплошными. Самый древний непрерывный ледяной керн, также извлечённый в Антарктиде, может иметь возраст около 1,2 миллиона лет. Учёные сравнивают непрерывные ледяные керны с видео: непрерывная, последовательная история. Образцы же голубого льда, подобные тем, что были взяты из Аллан-Хиллз, с другой стороны, представляют собой разрозненные фрагменты или разрозненные снимки, запечатлевшие события, выходящие за рамки видеозаписи.

«Преимущество Аллан-Хиллз заключается в том, насколько далеко в прошлое простираются эти снимки», — сказала Сара Шеклтон (Sarah Shackleton) из Океанографического института Вудс-Хоул и ведущий автор исследования. «Моделирование показывает, что самый древний возможный непрерывный ледяной керн в Антарктиде может иметь возраст не более 1,5 миллиона лет. Для изучения более ранних периодов нам нужны альтернативные образцы».

Проект Аллан-Хиллз является частью Центра исследования древнейшего льда (COLDEX), целью которого является обнаружение древнейших ледниковых отложений для лучшего понимания истории климата Земли.

Замороженный архив далёкого времени

Команда под руководством Шеклтон и Джона Хиггинса (John Higgins) из Принстонского университета пробурила скважину глубиной 200 метров, чтобы обнаружить эти фрагменты льда, которые удерживают «древние осадки — и, что более важно, древний воздух», — пояснил Хиггинс. Исследователи измеряли изотопы газов (например, аргона-40), чтобы оценить возраст льда, и изотопы воды (например, кислорода-18 и дейтерия), чтобы реконструировать климат прошлого.

Согласно исследованию, Антарктида охладилась примерно на 12°C за последние 6 миллионов лет, задокументировав долгосрочный переход от относительно мягкого миоцена к относительно ледяному миру, который мы знаем сегодня.

Эти данные имеют решающее значение, поскольку, хотя планета выдерживала гораздо более высокие температуры, многие её обитатели – нет: хотя последний межледниковый период был теплее, планета редко была такой тёплой, как сегодня. Прошлое – ценный источник для определения потенциальных сценариев потепления.

«Это фрагменты большей головоломки», – сказала Лидия Ферри (Lidia Ferri), гляциолог проекта PARANTAR, исследовательского проекта, реализуемого в Университете Овьедо (Испания) для изучения Южных Шетландских островов в Антарктиде. «Мы можем установить циклы и определить переломные моменты. Исчезновение льда запускает другие факторы, такие как изменения в динамике атмосферы и океанических течениях. Это глубоко взаимосвязанная система».

Прогнозы будущего климата

Главный вопрос, поднятый в ходе нового исследования, заключается в том, почему климат прошлого был таким тёплым: было ли это связано с более высокой концентрацией парниковых газов в атмосфере или же сыграли роль другие факторы? Изучая остатки атмосферы, заключённые в голубом льду, исследователи надеются уточнить модели, используемые для прогнозирования будущего Земли.

«Мы используем прошлый климат планеты как способ проверки моделей, которые мы разрабатываем для прогнозирования будущего», — пояснила Шеклтон.

Ферри согласилась, отметив ценность сбора данных за разные периоды времени. «Современные модели становятся точнее, поскольку данные более разнообразны», — сказала она. «Повышение температуры, прогнозируемое на следующие 50 лет, отличается от её повышения 10 000 лет назад, и древние данные помогают дополнить эти модели».

Группа планирует вернуться в Аллан-Хиллз, хотя полевые работы в Антарктике, как известно, сложны. «Мы находимся в удалённом полевом лагере без постоянных сооружений», — сказал Хиггинс. «Там невероятно ветрено и совершенно изолировано».

 

Ссылка: https://eos.org/articles/new-lessons-from-old-ice-how-we-understand-past-and-future-heating

Печать

Science: Климатическая модель высокого разрешения предсказывает дождливое и неспокойное будущее

 

Модель с такой же высокой детализацией, как для краткосрочных прогнозов погоды, достигает новой точности.

Несмотря на всю свою полезность для прогнозирования глобального потепления, климатические модели, как правило, рисуют будущее широкими мазками, как художники-импрессионисты. Это обусловлено необходимостью: для моделирования сотен лет за разумное количество компьютерного времени модели делят атмосферу на эквиваленты крупных пикселей, размером 100 километров, прежде чем решать уравнения гидродинамики для каждого из них. Однако эта грубость приводит к неточности прогнозов, особенно когда речь идёт о неоднородных явлениях, таких как волны тепла и ливни, которые сильно зависят от того, что происходит в более мелком масштабе.

Новый проект высокоточного моделирования MESACLIP, реализуемый в течение последних пяти лет с большими вычислительными затратами, позволяет более точно сфокусироваться на будущем Земли, моделируя перемешивание атмосферы и океана на уровне детализации, сопоставимом с масштабом прогнозов погоды. Проект выявляет повышенные риски для таких регионов, как побережье Мексиканского залива и прибрежная Калифорния, где экстремальные осадки могут происходить гораздо чаще, чем традиционно прогнозируется. Тенденции, опубликованные сегодня в журнале Nature Geoscience, демонстрируют преимущества моделей высокого разрешения, которые лучше отражают изменения ветрового режима, приводящие к ливням.

«Сейчас становится ясно, что [традиционные] модели не отражают истинных последствий изменения климата», — говорит Даг Смит (Doug Smith), климатолог из Метеорологического бюро Великобритании, который предупреждает, что пробелы в прогнозировании ветрового режима могут привести к неожиданностям. MESACLIP может начать устранять этот пробел, добавляет он. «Их результаты чрезвычайно интересны. Они начинают подтверждать наши предположения».

MESACLIP делит атмосферу на квадраты с шагом 25 километров, а верхний слой океана – на сетку с шагом 10 километров. Высокое разрешение не является чем-то новым. Однако предыдущие исследования, как правило, фокусировались на ограниченном регионе или ограниченном промежутке времени, всего на годы или десятилетия вперёд, и обычно повторяли сложные вычислительные расчёты всего несколько раз. MESACLIP отличился тем, что проводил глобальное моделирование, начатое в 1900 году и рассчитанное до 2100 года для нескольких сценариев выбросов парниковых газов. Для некоторых из этих сценариев моделирование повторялось 10 раз с немного разными начальными условиями, чтобы создать «ансамблевой» прогноз, лучше отражающий естественные колебания.

Конечный результат, полученный за 900 дней вычислительного времени на машинах, включая Derecho, новейший суперкомпьютер Национального центра атмосферных исследований (NCAR), составил 4500 лет моделирования, что дало 6 петабайт данных. По словам Дженнифер Кей (Jennifer Kay), специалиста по атмосфере из Университета Колорадо в Боулдере, этот подвиг будет сложно превзойти. «Высокое разрешение — всё ещё сложный аргумент, поскольку оно очень дорогое».

MESACLIP лучше большинства других моделей воспроизводит изменения, которые мир наблюдал за последнее столетие. Результаты соответствуют историческим данным о температуре океана и воздуха, чего многие климатические модели долгое время пытались добиться. Они также лучше улавливают холодные языки восходящих вод и вихревые течения в океане, которые, как считается, играют важную роль в регуляции ветрового режима. И они гораздо точнее имитируют наблюдаемые сегодня экстремальные осадки. «Мы правы по правильным причинам», — говорит Пин Чан (Ping Chang), океанограф из Техасского университета A&M, участвовавший в разработке.

Такая точность воспроизведения прошлого даёт учёным MESACLIP большую уверенность в будущих прогнозах модели, и некоторые из них вызывают тревогу. В пессимистическом сценарии, согласно которому выбросы углерода достигнут пика в 2080 году, ежедневное количество экстремальных осадков над сушей может увеличиться на 37% к 2100 году. Более тёплый воздух удерживает больше влаги, но эта тенденция не может полностью объяснить пропитывание. По словам Чанга, большая часть этого увеличения была вызвана изменениями ветровой активности, которые привели к образованию цепей сильных гроз длиной в сотни километров, неучитываемых традиционными моделями.

MESACLIP также воссоздал ураганы и длинные полосы облаков, питаемых океаном, называемые атмосферными реками. По словам Давиде Фаранды (Davide Faranda), климатолога из Института Пьера-Симона Лапласа, полученные результаты могут подкрепить усилия по объяснению этих экстремальных погодных явлений глобальным потеплением. «Я думаю, нам нужно стремиться к такому масштабу», — говорит он.

Прогнозы регионального изменения климата также должны быть улучшены. Эти прогнозы часто основывались на моделях высокого разрешения, применяемых к относительно небольшим регионам — размером с Европу или Техас. Они также предполагали, что в будущем ожидается более сильное выпадение осадков. Но их прогнозы столкнулись со скептицизмом, поскольку модели получали информацию на своих границах из более грубых глобальных моделей, говорит Флавио Ленер (Flavio Lehner), климатолог из Корнеллского университета. «Это другое».

Импульс к проекту MESACLIP возник почти десять лет назад, когда Чанг захотел изучить, как океанские вихри могут влиять на развитие атмосферных рек. Вначале он и его коллеги решили использовать вариант первой версии модели CESM (Community Earth System Model), разработанной в NCAR. Вариант CESM требовал меньше вычислительных ресурсов, что позволило Чангу и его коллегам запускать его с гораздо более высоким разрешением, привлекая коллег из Китая, у которых был доступ к свободному времени на китайских суперкомпьютерах.

Но через несколько лет и после первых многообещающих результатов Техасский университет A&M закрыл проект из-за проблем национальной безопасности, лишив Чанга возможности сотрудничать с китайскими коллегами. Поэтому Чанг и его коллега, руководитель, Гокхан Данабасоглу (Gokhan Danabasoglu,), океанограф из NCAR, обратились к Программе исследований Мексиканского залива, финансируемой British Petroleum после разлива нефти Deepwater Horizon и реализуемой Национальными академиями наук, инженерии и медицины. Программа нуждалась в моделировании высокого разрешения для прогнозирования повышения уровня моря вдоль побережья Мексиканского залива, и грант покрыл огромные вычислительные затраты, необходимые для MESACLIP.

Другие климатологи стремятся получить данные проекта, несмотря на сложности с доступом к этому огромному массиву данных. Они стремятся изучить другие уроки о будущем Земли, которые могут скрываться в этих данных. Например, в отличие от обычных климатических моделей, несколько запусков MESACLIP воспроизвели загадочное похолодание, наблюдавшееся в Южном океане и восточной части Тихого океана за последние несколько десятилетий. Модель предполагает, что это связано с озоновой дырой над Антарктидой, которая охладила стратосферу и усилила завывающие ветры вокруг Южного океана. В результате похолодание океана может в конечном итоге распространиться вплоть до тропиков.

Модель также, по-видимому, лучше отражает быстрое потепление Арктики, вероятно, потому, что она правильно отображает потоки тёплой воды через Берингов пролив, критический узкий проход между Тихим и Северным Ледовитым океанами, говорит Чанг. И она предоставляет обнадеживающие новости об Атлантической меридиональной циркуляции, конвейере течений, которые нагревают Европу и секвестрируют углерод в пучину, которая, как предсказывают некоторые модели с более низким разрешением, может разрушиться по мере глобального потепления. MESACLIP предполагает, что она более устойчива, говорит Данабасоглу.

Результаты настолько многообещающие, что NCAR теперь сделал своим приоритетом запуск своей новейшей и третьей версии флагманской модели CESM3 с аналогичным высоким разрешением. Но Данабасоглу говорит, что крайне важно повторить расчёты в этом разрешении с климатическими моделями, разработанными другими центрами. Только тогда он и его коллеги начнут понимать, является ли их улучшенный прогноз разовой аномалией — или реальностью.

 

Ссылка: https://www.science.org/content/article/high-resolution-climate-model-forecasts-wet-turbulent-future

Печать

Science Advances: Потепление в глубинах Северного Ледовитого океана усиливается теплом, передаваемым из глубин Атлантики

 

Наблюдения, проводимые с 1990-х годов, демонстрируют повсеместное потепление в глубинах и придонных слоях Северного Ледовитого океана. Исторически это явление связывают с геотермальным потеплением, в то время как влияние глобального и арктического климата на потепление в глубинах и придонных слоях Северного Ледовитого океана остаётся неясным. Представленное исследование показывает, что в последние десятилетия глубинные воды Северного Ледовитого океана нагреваются со скоростью 0,020 °C/десятилетие в Евразийском бассейне на глубине от 2000 до 2600 м, что превышает темпы, которые можно объяснить геотермальным потеплением. Было обнаружено, что быстрое потепление в глубоководной Гренландской котловине ослабляет охлаждающее воздействие на глубоководные слои Евразийского бассейна через пролив Фрама, а это приводит к потеплению в глубоководных слоях Евразийского бассейна. В то же время, хребет Ломоносова блокирует этот сигнал о потеплении, не позволяя ему достичь глубоководного Амеразийского бассейна, поддерживая относительно низкую скорость потепления – 0,003 °C/десятилетие. Полученные результаты показывают, что потепление в глубоководной части Гренландского бассейна уже оказало очевидное воздействие на глубины Северного Ледовитого океана.

 

Ссылка: https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adx9452

Печать